近期，英諾激光科技有限公司激光方案事業部總經理雷志輝先生，受邀出席由DT新材料主辦的2024（第四屆）碳基半導體材料與器件產業發展論壇。在活動現場，雷總做了“金剛石激光加工的機會和挑戰”專題分享，從目前金剛石遇到的加工難題和挑戰出發，分析如何從激光器、激光工藝、激光系統來解決這些問題。
01 金剛石激光加工的機遇
01 金剛石--“最好”的也是“最壞”的材料
金剛石被譽為“最好”的材料，然而卻是“最壞”的加工對象。它集諸多優異特性于一身，廣泛應用于工業、光學、電子、醫療和珠寶等領域，但其加工卻一直是個棘手的問題，無論是加工效率、加工精度還是加工成本，均可謂“最壞”的材料。 金剛石的幾大特性： 極高硬度：成為理想的切割工具和醫療手術刀片的材料。 極高導熱系數：適用于高溫電子器件和散熱襯底。 優異的輻照穩定性和化學惰性：應用于光學器件和生物醫療。 寬光譜透過性：用于光學和微波器件
02 金剛石加工關鍵加工手段
激光加工鉆石原理 金剛石的極高硬度使其成為理想的切割工具和醫療手術刀片的材料，然而這也意味著傳統加工方法難以對其進行切削。因此，激光加工憑借其獨特的原理應運而生。激光的輻照作用瞬間聚焦在金剛石表面大幅升溫，高溫導致有缺陷的晶格健破壞產生石墨相變，從而實現燒蝕切削的效果。再借助氣體輔助將產生的熔渣粉末清除，以確保加工質量，實現加工目的。 在各行業的應用中，從MPCVD原材料的取芯、切片到珠寶首飾的開料、切割，再到工業散熱襯底的拋光、切割和工業刀具的粗加工，金剛石的身影無處不在。而激光加工為金剛石賦予了更廣泛的可能性，尤其是對于需要復雜形狀和細微結構的工件，其加工效率和精度更勝一籌。
左上：圓鉆4P；右上：異形取芯 中間：修面和切片 左下：單雙面開料；右下：異形4P
金剛石的加工之道：
傳統加工的挑戰：由于其極高硬度，傳統切削方法效率低。
激光加工的優勢：利用激光瞬間高溫作用，實現高效率、高精度的加工。
加工工藝：從取芯、切片到各行業的應用，激光加工賦予金剛石更廣泛的可能性。
02 金剛石激光生產加工的挑戰
金剛石作為一種材料，在工業化生產中利用激光進行加工面臨著一系列挑戰。雖然金剛石具有極高的硬度和優異的導熱性等特性，但同時其加工具備有一定的難度。
綜合來看，金剛石激光工業化生產加工面臨著諸多挑戰，需要不斷探索和創新，以提高加工效率、降低成本，并確保加工質量和安全性，從而實現金剛石在工業領域的廣泛應用。
03 英諾激光器 Diamond cut series
基于原AWAVE技術平臺基礎上的升級打造的FORMULA系列激光器具有卓越的光學性能。保持了原來領先的光斑質量（M2<1.2）和激光器的工作頻率范圍(5kHz-50kHz)。同時還優化了激光器在高重復頻率下的功率，從而使激光器能適應更多的應用需求，提升客戶的加工效率.
可靠的功率穩定性 優越的光束質量 性能與穩定 高效的腔內倍頻技術 可滿足7*24工業化生產要求 支持TTL/PWM信號控制 01 模塊化，小尺寸 實現更緊湊的切割裝備，最高效的占地利用率；無縫切換或直接替換原側泵激光器系統。 02 優秀的光束質量 相比傳統側泵系統，提供更優秀的穩定的光束質量，實現更優表面質量和更小的切口。 03 高效節能的激光器系統 采用高效能的DPSS端泵技術，相比傳統側泵激光器，光光轉換效率由35%直接提升至60%，節能一倍以上。
04 領先性技術方案
領先性的DPSS端面泵浦技術擁有更優的光束質量、高效能、低功耗和長期可靠性。
04 英諾激光方案
01 開放靈活的一站式解決方案
Adamant系列超硬材料切割系統，適用于CVD、PCD、碳化硅等材料的加工，設備集成英諾自主研發高功率，高穩定脈沖能量綠光激光器，定制高品質光學鏡片和微米級運動平臺以及功能強大的自主切割系統于一體。相較于國外設備運行更穩定，維護操作更簡單，服務響應更及時。 軟件：全中文軟件，支持多種實用功能，且支持定制化開發。 模組：光路模組，控制模組，視覺模組，運動模組等可選。 整機方案：支持工藝和工程化指導，定制化OEM整機方案。
02 獨立開發自主軟件
切片（支持單面切割，雙面切割）
取芯（支持方形，圓形，自定義多邊形和異形切割）
支持導入CAD圖加工
4P 加工
自定義高速修面
支持振鏡和切割頭模式
支持多工位連續設置，切割
支持單工位連續切割
支持全中文/英文設置，操作與加工
支持自定義快捷鍵
支持G代碼
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